灰熔聚粉煤氣化中試裝置中JX-300XP DCS的應用

韋 銳

山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司，山西晉城 048006

灰熔聚粉煤氣化中試裝置中JX-300XP DCS的應用

韋 銳

山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司，山西晉城 048006

本文介紹了灰熔聚粉煤氣化中試裝置中JX-300XP DCS 的應用，該系統由工程師站、操作站、控制站、過程控制網絡等組成，能對灰熔聚氣化試驗過程進行自動控制。

灰熔聚；JX-300XP DCS；自動控制

山西天和煤氣化科技有限公司灰熔聚粉煤氣化中試裝置采用了浙大中控技術有限公司的Jx300XP DCS系統，實現了該裝置的工藝操作、監視、自動控制、程序控制、聯鎖保護、數據采集和在線管理等功能。

1 工藝簡介

灰熔聚流化床粉煤氣化技術是在中科院山西煤化所和國家科委、國家計委三個五年計劃支持下，歷經20余年研究開發，形成的我國自主知識產權的先進煤氣化成套技術，實現了工業化應用，目前正承擔國家“863”試驗項目，工藝達到了國際水平，獲中國科學院科技進步一等獎，國家“八五”科技成果獎，國家發明專利和實用新型專利。

2 系統整體結構

JX 300XP DCS系統采用三層通信網絡結構。最上層為信息管理網，采用符合TCP/IP協議的以太網，連接控制裝置的網橋以及企業內各管理計算機用于信息的傳送和管理，是實現綜合管理的信息通道。中間層為過程控制網（SCnet lI），采用雙高速冗余工業以太網SCnet II作為其過程控制網絡，連接操作員站、工程師站和控制站，并傳輸各種實時信息。底層網絡為控制站內部網絡（SUBS），采用主控制卡指揮式令牌網，存儲轉發通信協議，是控制站各卡件之問進行信息交換的通道。

3 配置方案

灰熔聚氣化中試基地裝置JX-300XP DCS系統配置了1個控制站、2個操作站、1個配電和安全柵柜、打印機、通訊總線以及1套UPS電源。系統共安裝有8只機籠，包括1只電源機籠和7只卡件機籠。主控卡、數據轉發卡、IO卡都安裝在該機籠里。該系統共有6O個繼電器，其中用于DO的共42個，全部為于結點輸出。用于DI的共l8個，繼電器驅動電源為DC 24V，安裝在安全柵柜內。該系統使用的安全柵安裝了隔離式安全柵，它們采用統一并接供電，不單獨為每一個安全柵分別接人電源。現場變送器電源由模擬量輸入型安全柵提供，其輸出直接到卡件對應點，模擬輸出型安全柵接收卡件傳來的信號送給現場執行器，開關量輸入型安全柵為氣化部分的開關閥的位置開關提供24VDC電源。

4 控制方案

1）簡單回路控制。氣化控制中的壓力調節系統中的空氣分氣缸壓力PIRC-0207，流量調節系統中的FIRC-0201環管空氣量、FIRC-0202中心管空氣量、FIRC-0203分布板空氣量、FIRC-0204氣流床空氣量等均為簡單回路控制。

2）復雜回路控制。本系統采用多個連鎖控制，如進煤系統中的，平衡斗V0202上的泄壓閥KV0206打開的條件為KV0205平衡斗V0202沖壓閥，平衡斗V0202上閥KV0201、KV0202、下閥KV0209、KV0210關閉，只有均滿足以上條件KV0206才可以被打開。

5 JX.300 XP DCS系統的優點

1）JX.300XP DCS系統的軟件安裝方便、快捷。Plantscape DCS系統軟件的安裝需要很長時間，安裝過程需仔細，一旦一步做錯，將全部重新再來；而JX- 300XP DCS系統軟件的安裝僅需10min左右，大大節省了安裝時問。

2）系統的數據轉發卡具有一系列的自檢功能且方便監控與查看。該系統可檢測I/O通道通信線路的短路和斷路，并且能夠檢查出發生故障的通道號，它不僅可以通過LED指示反映部分故障情況，而且還能通過上位機監控軟件在操作站直接查看出故障的準確位置。

3）JX.300XP DCS系統控制卡的綜合診斷到了L/O通道級，具有靈活的報警處理和信號質量碼功能，過程點的傳感器和高低限檢查，過程點報警處理增加了過程點的質量標志——“報警”、“變送器故障”、“自動／手動”、“可疑”等。

4）系統為全中文對話，便于理解。

5）系統的上位機上顯示的控制閥位輸出與現場閥門的實際開度是完全一致的，在控制閥位時不需再考慮閥門的氣開、氣閉情況，方便了操作。在危急情況時更能及時、準確地進行處理。

6）系統此次的硬件安裝，每一個安全柵以及對應的開關都粘貼了與之隔離的變送器相呼應的標號，查找故障對可以從實際接線中一目了然地直接查找故障點，不需再去查閱大量的接線圖，方便了故障的查找和處理，為在第一時間內及時處理事故贏得了寶貴的時間。

6 結論

灰熔聚中試DCS系統投運至今，性能可靠，運行平穩。特別是利用JX-300XP DCS系統的提供圖形化組態軟件實現了自動順序控制和連鎖控制及報警的實現。從灰熔聚中試DCS系統的順利投運，可看出JX-300XP DCS系統在化工自動化應用方面具有如下優點：

1）可靠性高，軟硬件性能穩定；

2）操作簡單，維護方便。純中文的組態和監控畫面，為維護人員、操作人員提供了良好的人機接口。全自動啟停和控制，更是大大降低了對人員素質的依賴，避免了誤操作可能性；

3）通訊網絡和主要控制部件都可以更加需要采用熱冗余，在提高系統安全性的基礎上，提高了系統的性價比；

4）客戶服務及時，配品配件供應方便等優勢。

[1]俞海斌，等. SUPCON JX-300XP 系統使用手冊 [M].浙大中控技術有限公司.

[2]陸德民，戰振基，黃步余.石油化工自動化控制設計手冊[M].化學工業出版社，2000.

TE64

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1674-6708（2010）23-0165-02